| Resumo : |
Atualmente, é importante para a indústria de formulação de lubrificantes explorar metodologias econômicas e ecologicamente corretas para analisar as propriedades tribológicas de lubrificantes para motores de aviação sob condições operacionais de alta temperatura e pressão. Este estudo apresenta a viabilidade de empregar simulação de dinâmica molecular para adquirir informações relevantes sobre a evolução das propriedades tribológicas dos lubrificantes durante a operação. Um modelo molecular de três camadas foi desenvolvido, compreendendo moléculas do metal alumineto de níquel nas camadas superior e inferior, e com o lubrificante éster de poliol no núcleo. Simulação com formulação distinta contendo grafeno foi avaliada para fins de comparação. O impacto de velocidades de deslizamento variando de 20 km/h a 100 km/h foi investigado sob condições variadas de temperatura e pressão referentes a distintas áreas de uma turbina de aeronave. Os perfis de concentração, temperatura e velocidade, função de distribuição radial, deslocamento quadrático médio, coeficiente de atrito e viscosidade foram calculados. Além disso, análise de energia e visual foram realizados nas simulações, trazendo informações sobre como o mínimo de energia foi atingido no processo de otimização, além de indicar como o lubrificante interage com o metal em diferentes ambientes e velocidades. Notavelmente, os maiores coeficientes de atrito - variando de 2,5 a 0,75 - foram observados nas condições mais baixas de temperatura e pressão testadas. Por outro lado, outras seções da turbina exibiram coeficientes de atrito substancialmente mais baixos - variando de 0 a 0,01. Esses resultados indicam uma mudança do comportamento do lubrificante referente ao ambiente em que está, e indicando o melhor desempenho em altas pressões e temperatura. Simulações demonstram que o aumento da pressão e da temperatura reduz a mobilidade da cadeia polimérica, levando a interações internas mais fortes dentro do lubrificante. Consequentemente, a adsorção do lubrificante nas superfícies metálicas diminui. A proximidade de valores da viscosidade real e simulada mostrou que a técnica possui acurácia. Resultados obtidos para lubrificantes compósitos indicaram a viabilidade dessa ferramenta para trazer informações referentes a mudança na formulação dos lubrificantes. Com base nos resultados obtidos, a pesquisa demonstra que a técnica apresentada fornece informações tribológicas quantitativas e qualitativas importantes para a compreensão do comportamento molecular de um sistema, servindo como uma metodologia eficiente para área de formulação de lubrificantes. |